1)影響材料可切削性的首要因素是什么颂郎？

　　鋼的化學(xué)成分很重要。鋼的合金成分越高，就越難加工光蜀。當(dāng)碳含量增加時(shí)，金屬切削性能就下降宇团。

　　鋼的結(jié)構(gòu)對(duì)金屬切削性能也非常重要估态。不同的結(jié)構(gòu)包括：鍛造的、鑄造的纺倍、擠壓的嗡身、軋制的和已切削加工過(guò)的。鍛件和鑄件有非常難于加工的表面讲仰。

　　硬度是影響金屬切削性能的一個(gè)重要因素慕趴。一般規(guī)律是鋼越硬，就越難加工鄙陡。高速鋼(HSS)可用于加工硬度最高為330-400 HB的材料冕房；高速鋼+鈦化氮(TiN)涂層，可加工硬度最高為45 HRC的材料；而對(duì)于硬度為65-70 HRC的材料耙册，則必須使用硬質(zhì)合金丙唧、陶瓷、金屬陶瓷和立方氮化硼(CBN)觅玻。

　　非金屬參雜一般對(duì)刀具壽命有不良影響想际。例如Al2O3(氧化鋁)，它是純陶瓷溪厘，有很強(qiáng)的磨蝕性胡本。

　　最后一個(gè)是殘余應(yīng)力，它能引起金屬切削性能問(wèn)題畸悬。常常推薦在粗加工后進(jìn)行應(yīng)力釋放工序粮锻。

　　2)模具制造的生產(chǎn)成本由哪些部分組成？

　　粗略地說(shuō)蒂拯，成本的分布情況如下：

　　切削65%

　　工件材料20%

　　熱處理5%

　　裝配/調(diào)整10%

　　這也非常清楚地表明了良好的金屬切削性能和優(yōu)良的總體切削解決方案對(duì)模具的經(jīng)濟(jì)生產(chǎn)的重要性刃拼。

　　3)鑄鐵的切削特性是什么？

　　一般來(lái)說(shuō)任肯，它是：

　　鑄鐵的硬度和強(qiáng)度越高额晶，金屬切削性能越低，從刀片和刀具可預(yù)期的壽命越低绿窿。用于金屬切削生產(chǎn)的鑄鐵其大部分類型的金屬切削性能一般都很好豌挫。金屬切削性能與結(jié)構(gòu)有關(guān)，較硬的珠光體鑄鐵其加工難度也較大纹轩。片狀石墨鑄鐵和可鍛鑄鐵有優(yōu)良的切削屬性泄艘，而球墨鑄鐵相當(dāng)不好。

　　加工鑄鐵時(shí)遇到的主要磨損類型為：磨蝕缅科、粘結(jié)和擴(kuò)散磨損宗商。磨蝕主要由碳化物、沙粒參雜物和硬的鑄造表皮產(chǎn)生耗跛。有積屑瘤的粘結(jié)磨損在低的切削溫度和切削速度條件下發(fā)生裕照。鑄鐵的鐵素體部分最容易焊接到刀片上，但這可用提高切削速度和溫度來(lái)克服课兄。

　　在另一方面牍氛，擴(kuò)散磨損與溫度有關(guān)晨继，在高切削速度時(shí)產(chǎn)生烟阐，特別是使用高強(qiáng)度鑄鐵牌號(hào)時(shí)。這些牌號(hào)有很高的抗變型能力紊扬，導(dǎo)致了高溫蜒茄。這種磨損與鑄鐵和刀具之間的作用有關(guān)，這就使得一些鑄鐵需用陶瓷或立方氮化硼(CBN)刀具在高速下加工餐屎，以獲得良好的刀具壽命和表面質(zhì)量檀葛。

　　一般對(duì)加工鑄鐵所要求的典型刀具屬性為：高熱硬度和化學(xué)穩(wěn)定性玩祟，但也與工序、工件和切削條件有關(guān)屿聋；要求切削刃有韌性空扎、耐熱疲勞磨損和刃口強(qiáng)度。切削鑄鐵的滿意程度取決于切削刃的磨損如何發(fā)展：快速變鈍意味著產(chǎn)生熱裂紋和缺口而使切削刃過(guò)早斷裂润讥、工件破損碎师、表面質(zhì)量差、過(guò)大的波紋度等跛脾。正常的后刀面磨損批贴、保持平衡和鋒利的切削刃正是一般需要努力做到的。

　　4)什么是模具制造中主要的癣跟、共同的加工工序用噪？

　　切削過(guò)程至少應(yīng)分為3個(gè)工序類型：

　　粗加工、半精加工和精加工景顷，有時(shí)甚至還有超精加工(大部分是高速切削應(yīng)用)誓籽。殘余量銑削當(dāng)然是在半精加工工序后為精加工而準(zhǔn)備的。在每一個(gè)工序中都應(yīng)努力做到為下一個(gè)工序留下均勻分布的余量强男，這一點(diǎn)非常重要凸脚。如果刀具路徑的方向和工作負(fù)載很少有快速的變化，刀具的壽命就可能延長(zhǎng)肤币，并更加可預(yù)測(cè)裂更。如果可能，就應(yīng)在專用機(jī)床上進(jìn)行精加工工序夏哭。這會(huì)在更短的調(diào)試和裝配時(shí)間內(nèi)提高模具的幾何精度和質(zhì)量检柬。

　　5)在這些不同的工序中應(yīng)主要使用何種刀具？

　　粗加工工序：圓刀片銑刀竖配、球頭立銑刀及大刀尖圓弧半徑的立銑刀何址。

　　半精加工工序：圓刀片銑刀(直徑范圍為10-25mm的圓刀片銑刀)，球頭立銑刀进胯。

　　精加工工序：圓刀片銑刀用爪、球頭立銑刀。

　　殘余量銑削工序：圓刀片銑刀胁镐、球頭立銑刀偎血、直立銑刀。

　　通過(guò)選擇專門的刀具尺寸盯漂、槽形和牌號(hào)組合颇玷，以及切削參數(shù)和合適的銑削策略，來(lái)優(yōu)化切削工藝，這非常重要帖渠。

　　6)在切削工藝中有沒(méi)有一個(gè)最重要的因素谒亦？

　　切削過(guò)程中一個(gè)最重要的目標(biāo)是在每一個(gè)工序中為每一種刀具創(chuàng)建均勻分布的加工余量。這就是說(shuō)旬效，必須使用不同直徑的刀具(從大到小)炬费，特別是在粗加工和半精加工工序中。任何時(shí)候主要的標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)是在每個(gè)工序中與模具的最終形狀盡可能地相近讯匈。

　　為每一種刀具提供均勻分布的加工余量保證了恒定而高的生產(chǎn)率和安全的切削過(guò)程咪朴。當(dāng)ap/ae(軸向切削深度/徑向切削深度)不變時(shí)，切削速度和進(jìn)給率也可恒定地保持在較高水平上师赂。這樣蘑瓢，切削刃上的機(jī)械作用和工作負(fù)載變化就小，因此產(chǎn)生的熱量和疲勞也少镶悟，從而提高了刀具壽命梦铭。如果后面的工序是一些半精加工工序，特別是所有精加工工序辙哪，就可進(jìn)行無(wú)人加工或部分無(wú)人加工垦祭。恒定的材料加工余量也是高速切削應(yīng)用的基本標(biāo)準(zhǔn)。

　　恒定的加工余量的另一個(gè)有利的效應(yīng)是對(duì)機(jī)床——導(dǎo)軌沽澜、球絲杠和主軸軸承的不利影響小籍胯。

　　7)為什么最經(jīng)常將圓刀片銑刀作為模具粗加工刀具的首選？

　　如果使用方肩銑刀進(jìn)行型腔的粗銑削离福，在半精加工中就要去除大量的臺(tái)階狀切削余量杖狼。這將使切削力發(fā)生變化，使刀具彎曲妖爷。其結(jié)果是給精加工留下不均勻的加工余量蝶涩，從而影響模具的幾何精度。如果使用刀尖強(qiáng)度較弱的方肩銑刀(帶三角形刀片)絮识，就會(huì)產(chǎn)生不可預(yù)測(cè)的切削效應(yīng)绿聘。三角形或菱形刀片還會(huì)產(chǎn)生更大的徑向切削力，并且由于刀片切削刃的數(shù)量較少次舌，所以他們是經(jīng)濟(jì)性較差的粗加工刀具熄攘。

　　另一方面，圓刀片可在各種材料中和各個(gè)方向上進(jìn)行銑削彼念，如果使用它挪圾，在相鄰刀路之間過(guò)渡較平滑，也可以為半精加工留下較小的和較均勻的加工余量国拇。

　　圓刀片的特性之一是他們產(chǎn)生的切屑厚度是可變的洛史。這就使它們可使用比大多數(shù)其它刀片更高的進(jìn)給率。圓刀片的主偏角從幾乎為零(非常淺的切削)改變到90度燃灿，切削作用非常平穩(wěn)枕详。在切削的最大深度處，主偏角為45度敦璧，當(dāng)沿帶外圓的直壁仿形切削時(shí)弹扩，主偏角為90度。這也說(shuō)明了為什么圓刀片刀具的強(qiáng)度大——切削負(fù)載是逐漸增大的钻琴。粗加工和半粗加工應(yīng)該總將圓刀片銑刀眶逐。

　　通過(guò)使用良好的編程，圓刀片銑刀在很大程度上可代替球頭立銑刀堕圾。跳動(dòng)量小的圓刀片與精磨的的洗吉、正前角和輕切削槽形相結(jié)合，也可以用于半精加工和一些精加工工序谁昵。

　　8)什么是有效切削速度(ve)和為什么它對(duì)高生產(chǎn)率非常重要蔼魁？

　　切削中，實(shí)際或有效直徑上的有效切削速度的基本計(jì)算總是非常重要夭寺。由于臺(tái)面進(jìn)給量取決于一定切削速度下的轉(zhuǎn)速凛驮，如果未計(jì)算有效速度，臺(tái)面進(jìn)給量就會(huì)計(jì)算錯(cuò)誤条辟。

　　當(dāng)進(jìn)行3D切削時(shí)黔夭，切削時(shí)的直徑在變化，它與模具的幾何形狀有關(guān)羽嫡。此問(wèn)題的一個(gè)解決方案是定義模具的陡壁區(qū)域和幾何形狀淺的零件區(qū)域本姥。如果對(duì)每個(gè)區(qū)域編制專門的CAM程序和切削參數(shù)，就可以達(dá)到良好的折中和結(jié)果杭棵。

　　9)對(duì)于成功的淬硬模具鋼銑削來(lái)說(shuō)扣草，重要的應(yīng)用參數(shù)有哪些？

　　使用高速銑對(duì)淬硬模具鋼進(jìn)行精加工時(shí)颜屠，一個(gè)需遵守的主要因素是采用淺切削辰妙。切削深度應(yīng)不超過(guò)0.2/0.2mm(ap/ae：軸向切削深度/徑向切削深度)。這是為了避免刀柄/切削刀具的過(guò)大彎曲和保持所加工模具擁有小的公差和高精度甫窟。

　　選擇剛性很好的夾緊系統(tǒng)和刀具也非常重要密浑。當(dāng)使用整體硬質(zhì)合金刀具時(shí)，采用有最大核心直徑(最大抗彎剛性)的刀具非常重要粗井。一條經(jīng)驗(yàn)法則是秤暮，如果將刀具的直徑提高20%，例如從10mm提高到12mm趁吭，刀具的彎曲將減小50%歧织。也可以說(shuō)亏的，如果將刀具懸伸/伸出部分縮短20%，刀具的彎曲將減小50%地混。大直徑和錐度的刀柄進(jìn)一步提高了剛度胆中。當(dāng)使用可轉(zhuǎn)位刀片的球頭立銑刀(見(jiàn)模具制造樣本C-1102:1)時(shí)，如果刀柄用整體硬質(zhì)合金制造庆牵，抗彎剛性可以提高3-4倍橡收。

　　當(dāng)用高速銑對(duì)淬硬模具鋼進(jìn)行精加工時(shí)，選擇專用槽形和牌號(hào)也非常重要遏填。選擇像TiAlN這樣有高熱硬度的涂層也非常重要配评。

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